文档介绍：-
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课程设计任务书
课程名称数字信号处理课程设计
题目数字滤波器的设计
专业通信工程、用双线性法设计IIR数字滤波器 3
、巴特沃斯低通滤波器的设计 3
、巴特沃斯高通滤波器的设计 3
、巴特沃斯高通滤波器各参数图形 3
、巴特沃斯高通滤波器滤波效果图 3
四、FIR数字滤波器……………………………………………………………………………………….3
、FIR滤波器的特点 3
、窗函数法设计FIR数字滤波器 3
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五、程序实例源码…………………………………………………………………………………………3
一、课程设计的目的
数字滤波是数字信号分析中最重要的组成局部之一，与模拟滤波相比，它具有精度和稳定性高、系统函数容易改变、灵活性强、便于大规模集成和可实现多维滤波等优点。在信号的过滤、检测和参数的估计等方面，经典数字滤波器是使用最广泛的一种线性系统。
本次课程设计是通过对常用数字滤波器的设计和实现，掌握数字信号处理的工作原理及设计方法；熟悉用双线性变换法设计 IIR 数字滤波器和用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理与方法，掌握利用数字滤波器对信号进展滤波的方法，掌握数字滤波器的计算机仿真方法，并能够对设计结果加以分析。
二、数字滤波器的设计步骤
、不管是IIR滤波器还是FIR滤波器的设计都包括三个步骤：
按照实际任务的要求，确定滤波器的性能指标。
用一个因果、稳定的离散线性时不变系统的系统函数去逼近这一性能指标。根据不同的要求可以用IIR系统函数，也可以用FIR系统函数去逼近。
利用有限精度算法实现系统函数，包括构造选择，字长选择等。
、IIR数字滤波器与FIR数字滤波器的区别
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、单位响应
IIR数字滤波器单位响应为无限脉冲序列，而FIR数字滤波器单位响应为有限的；
FIR滤波器，也就是“非递归滤波器〞，没有引入反应。这种滤波器的脉冲响应是有限的。
、幅频特性
IIR数字滤波器幅频特性精度很高，不是线性相位的，可以应用于对相位信息不敏感的音频信号上；FIR数字滤波器的幅频特性精度较之于IIR数字滤波器低，但是线性相位，就是不同频率分量的信号经过fir滤波器后他们的时间差不变，这是很好的性质。
、实时信号处理
FIR数字滤波器是有限的单位响应也有利于对数字信号的处理，便于编程，用于计算的时延也小，这对实时的信号处理很重要。
三、IIR数字滤波器
、IIR数字滤波器的特点
IIR滤波器有以下几个特点：
、封闭函数
IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式。
、IIR数字滤波器采用递归型构造
IIR数字滤波器采用递归型构造，即构造上带有反应环路。IIR滤波器运算构造通常由延时、乘以系数和相加等根本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种构造形式，都具有反应回路。由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。
、借助成熟的模拟滤波器的成果
IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可查，其设计工作量比拟小，对计算工具的要求不高。在设计一个IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。
、需加相位校准网络
IIR数字滤波器的相位特性不好控制，对相位要求较高时，需加相位校准网络。
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、用双线性法设计IIR数字滤波器
脉冲响应不变法的主要缺点是产生频率响应的混叠失真。这是因为从S平面到Ｚ平面是多值的映射关系所造成的。为了克制这一缺点，可以采用非线性频率压缩方法，将整个频率轴上的频率*围压缩到-π/T～π/T之间，再用z=esT转换到Z平面上。也就是说，第一步先将整个S平面压缩映射到S1平面的-π/T～π/T一条横带里；第二步再通过标准变换关系z=es1T将此横带变换到整个Z平面上去。这样就使S平面与Z平面建立了一一对应的单值关系，